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澳门威利斯人88038提高番茄红素活性乳酸菌饮料稳定性的研究

发布日期:2015-04-26 22:24:45
番茄红素
  番茄红素具有抗氧化、消除自由基、诱导细 胞间接通讯、明显减轻由体内过氧化引起的对淋 巴细胞DNA的氧化损害的作用。除了不具有p- 胡萝卜素的维生素A原活性外等少数功能外,番 茄红素几乎具有类胡萝卜素的所有功能。作为抗 氧化剂,番茄红素是目前为止最安全、有效的自 由基泮灭剂,番茄红素在抑制癌细胞增殖方面比 a和P-胡萝卜素更为有效。番茄红素活性乳酸 菌饮料是在活性乳酸菌饮料的基础上添加一定量 的番茄红素,不仅可以调整人体肠道菌群,还能 清除体内单线态氧及自由基,起到延缓衰老、抑 制癌细胞转移、清除体内有毒物质等功效[1];保 健食品越来越受到人们重视,特别是当今人们更 加注重天然植物的活性成分对疾病的预防作用, 更注重饮食对健康的重要性。我国作为仅次于美 国和意大利的世界第三大番茄生产国,具有很大 的发展优势,开发番茄红素系列产品,对增强国 民健康水平和发展我国的食品工业具有十分现实 的意义。
  
  由于活性乳酸菌饮料是依赖微生物的作用, 使乳中的乳糖变成乳酸的一种低pH值的乳产品, 并非是简单的用乳酸或柠檬酸来调低pH值的产 品,因此产品在状态上较易出现乳清析出、絮 凝、分层、沉淀等现象,提高产品的稳定性对于 其品质至关重要。目前国内酸性乳饮料生产中最 广泛使用的食品胶是澳门威利斯人88038 (CMC)[2_3], CMC是一种在酸性体系中具备悬 浮、持水能力的胶体[4],但由于单独添加会导致 产品黏度大幅增加,使产品过于黏稠影响品质, 为此需要与其他胶体合理复配形成更好的网络结 构,在低表观黏度下起到悬浮稳定的作用,并有 效的防止酪蛋白沉淀、乳清析出、溶液分层。因 此,本文研究CMC以及其与黄原胶、魔芋胶等食 品胶复配使用对产品稳定性的影响,优选出合适 的胶体组合及比例来提高产品的稳定性达到商业 推广的目的,以期为企业及相关技术人员开发同 类产品提供参考。
  
  1材料与方法1.1材料番茄红素(新疆红帆),全脂奶粉(雀巢), 鲜牛奶(三元),白砂糖(市售),CMC (江门 FVH92000),黄原胶(山东中轩),魔芋胶(贵 州天龙)以上材料均为食品级。
  
  1.2实验设备台式离心机(Anke TDL-60B),黏度计 (Brookfield),髙压均质机(上海东华高压均质机 厂60-68),高剪切乳化搅拌器(11^11贾20)、 恒温培养箱(上海一恒科学仪器有限企业),无 菌工作台(北京昌平长城空气净化设备工程公 司)〇
  
  1.3离心沉淀率的测定在有刻度的离心管中,准确加人配制好的饮 料lOmL,然后在300〇r/min的离心机中离心 lOmin,弃去上清液,准确称取沉淀物重量,利用 下面公式计算沉淀率。
  
  沉淀率 W =^I^WX100 1.4 Brookfield粘度的测定方法粘度通过Brookfield VI +测试,转速为100r/ min,停留时间为3〇S,测量温度为25尤。测量不 同浓度的CMC溶液粘度时,根据其粘度范围,选 用1-5#不同转子;对于番茄红素活性乳酸菌饮 料样品,24h后用1#转子进行测量。
  
  1.5感官评定产品观察及离心后观察评价的具体评分方法 如表1所示。
  
  表1观察评价分数标准观察结果描述分数分层明显(分为三层),整体严重絮凝,严重实沉淀(5mm以上)
  
  分层明显(分为三层),整体絮凝,实沉淀1分层明显(分为两层),明显絮凝,实沉淀2分层明显(分为两层),明显絮凝,明显沉淀3分层明显(分为两层),微紫,明显沉淀3.5分层不明显,5_以上析清,明显沉淀4分层不明显,3?5_析清,明显沉淀5分层不明显,丨?2_析清,明显沉淀6无分层现象,2?3mm析清,少置沉淀7无分层现象,2?3ram析清,微量沉淀7.5无分层现象,1?2_析淸,少量沉淀8无分层现象,1?2_析淸,微量沉淀8.5无分层现象,微量析清,微量沉淀9无分层现象,微量析淸,无沉淀9.5无分层现象,无析清,无沉淀1〇
  
  1.6工艺流程1.6.1发酵奶基制备纯净水预热(60?651) —^加入全脂奶粉 —?搅拌水化 30min—?均貭(651,20Mpa) —~??杀菌(95<C5min) —??冷却(至43<C) —〇 加发酵剂一*43^发酵至酸度为80?90。了 一*? 冷却到室温一^空压均质一-冷藏备用。
  
  1.6.2番茄红素乳酸菌饮料制备纯净水预热(70?75丈)一?稳定剂、蔗 糖、番茄红素混匀后加入一?搅拌至穗定剂溶解 —^氐温(2〇?25<€)水合3〇min —~?■紫外杀菌(30min) ?加入发醉奶基?高速剪切3min—?调酸一^均质(室温,20Mpa)—-无菌灌 装一^冷藏存贮。
  
  尤国赛巧懋赘剂开发应用China Food Additives2结果与讨论2*1 CMC添加量对番茄红素活性乳饮料品质影响图1在pH值为4.2条件下,活性乳酸菌饮 料中酪蛋白随CMC浓度变化而变化的规律。在不 添加CMC时,体系不稳定,在调酸过程中发生絮 凝、分层,沉淀量大。随着CMC添加量的增加, 达到0.1%和0.2%时,沉淀率反而增加,这是因 为发生了架桥絮凝[5'6],此时加人的CMC含量较 少,不足以覆盖酪蛋白胶粒,在这种情况下,一 个CMC分子连接多个酪蛋白,从而促进了聚集沉 淀的发生,因此沉淀率增加。而CMC含量冉增加 时,沉淀率不断降低,而达到0.4%以后,随浓 度的增加,沉淀率并没有较大的改变,因此可以 推测CMC在酪蛋白上的吸附存在一个临界吸附 量17],当达到这个浓度以后整个体系趋于稳定。
  
  从图2可以看出,随着CMC浓度的增加,溶 液粘度随之大幅增加。根据Stocks定律:围2 CMC浓度对产品表观粘度的彩响V °2 (PS~P)
  
  V〇_ 18T,这里V。一沉降速率m/8; D—颗粒粒径m; ps—流体密度kg/m3; p—颗粒密度kg/m3; Ti— 粘度 kg/m ? 8。
  
  由此式可知,黏度的升高可以降低颗粒的沉 降速率,提髙活性乳酸菌饮料的稳定性,但当.mCMC含量大于4%时,溶液的黏度大于37pa*8, 在这种黏度条件下的产品过于稠厚,影响口感, 不为消费者所接受。因此需要与其他胶体进行复 配,将CMC的分子量控制在一定范围内,不影响 产品的口感。
  
  2.2 CMC与其他胶体复配对番茄红素活性乳酸 菌饮料的影响从图1可知,当CMC的添加量大于0.4% 时,产品可以有很好的稳定性,但此时产品的粘 度随之大大增加,影响了产品的品质及口感。因 此需要与其他胶体复配使用,在控制析清及沉淀 的基础上,降低产品黏度,提高番茄红素活性乳 酸菌饮料的品质及口感。
  
  考虑到增稠剂的成本及在水溶液中的粘度, 选择黄原胶、魔芋胶与CMC进行复配实验,将这 些增稠剂作为三个因素,采用三因素三水平进行 正交试验,结果见表2。
  
  因索保质期内评分试验号A CMC(%)B黄原胶(%>C魔芋胶 (%)
  
  11 (0.3)1 (0.03)1 (0.03)8212 (0.06)2 (0.05)9313 (0.09)3 (0.07)8.542 (0.25)12752238.562317.573 (0.2)13783217.593327kl8.5007.3337.667k27.5008.1677.667k37.1677.6677.833极差R1.3330.8340.166主次A>B>C方差分析因素偏差平方和自由度F比 F临界值显着性CMC2,88922.848 4.460黄原胶1.05621.041 4.460魔芋胶0.05620.055 4.460误差4.068采用极差分析法,根据各因素的k、R值的 大小,对试验结果进行分析,从表中可以判断出 对番茄红素乳酸菌饮料影响最大的因素是CMC浓 度,其次是黄原胶浓度,影响最小的是魔芋胶浓 度。最佳组合为:人,82(:3即0\?:3%、黄原胶 〇。〇6%、魔芋胶 0.07%。
  
  2.3添加稳定剂后调酸温度对番茄红素活性乳酸 菌饮料稳定性的影响在酸性乳饮料生产过程中,调酸温度是个比 较关键的条件,调酸温度过高则产品稳定性较 差,调酸温度过低会增加额外的生产成本。调酸 温度对产品稳定性的影响如图3所示。
  
  10203040506070调酸温度(丈>图3调酸a度对番痛红乳酸茴饮料稳定性的彩响从图3中可以看出随着调酸温度的升高,产 品的稳定性明显下降。这是因为酪蛋白与稳定剂 的胶溶作用实质是静电作用,温度升高则削弱这 一作用,使两者之间的静电作用减弱,阻碍了复 合稳定体的生成。在稳定剂与酪蛋白之间的相互 作用较弱的情况下调酸,会导致酪蛋白胶束的凝 聚,使得沉淀量增加1。随着温度的逐渐增加, 产品的沉淀率也有所增加,在温度为40?601之 间时沉淀率变化较明显,因此在实际生产过程中, 调酸温度应在20?40^之间,此时调酸温度对产 品稳定性影响较小,额外生产成本增加也较少。
  
  3最终产品质量评价 3.1感官指标色泽:均匀橘红色;滋味和气味:酸甜适 口,或略偏酸味、酸味柔和,具有乳酸菌发酵后 的特有滋味和气味并且具有番茄红素特有的清香 橘皮味;组织状态:产品口感好,组织均匀、细 腻,稠度较低,口感顺滑。
  
  3.2理化指标脂肪彡1.5%,蛋白>1.0%,酸度75°3.3微生物指标本实验采用发酵基质鲜牛奶检测产品中乳酸 菌活力,乳酸菌活力较强;乳酸菌数56.5xl06cfu/mL;大肠菌群< 30MPN/100mL;酵母菌矣30cfu/mL;霉菌未检 出;致病菌未检出;4结论(1)在酸性乳饮料中添加CMC能够使体系 形成CMC-酪蛋白颗粒的复合体,避免因乳饮料 中酸度增加引起颗粒间的聚合作用,使酪蛋白胶 束颗粒可以在较低的pH值条件下稳定的分散, 提高产品的稳定性。
  
  (2)单独使用CMC稳定酸性乳饮料中的酪 蛋白会使体系粘度大幅增加,影响产品口感及风 味,采用CMC与黄原胶、魔芋胶复配可以达到协 同增效的作用,在不影响产品口感的条件下提高 产品稳定性。
  
  (3)番茄红素活性乳酸菌饮料的稳定性受调 酸温度的影响,随着调酸温度的升高,产品稳定 性逐渐下降,从生产成本角度及产品稳定性两个 角度综合考虑,调酸温度应该控制在20?40丈。
 
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